水是地球上各種生靈存在的根本,水的變化和運動造就了我們今天的世界。在地球上,水是不斷循環運動的,海洋和地面上的水受熱蒸發到天空中,這些水汽又隨著風運動到別的地方,當它們遇到冷空氣,形成降水又重新回到地球表面。這種降水分為兩種:壹種是液態降水,這就是下雨;另壹種是固態降水,這就是下雪或下冰雹等。
大氣裏以固態形式落到地球表面上的降水,叫做大氣固態降水。雪是大氣固態降水中的壹種最廣泛、最普遍、最主要的形式。大氣固態降水是多種多樣的,除了美麗的雪花以外,還包括能造成很大危害的冰雹,還有我們不經常見到的雪霰和冰粒。
由於天空中氣象條件和生長環境的差異,造成了形形色色的大氣固態降水。這些大氣固態降水的叫法因地而異,因人而異,名目繁多,極不統壹。為了方便起見,國際水文協會所屬的國際雪冰委員會,在征求各國專家意見的基礎上,於1949年召開了壹個專門性的國際會議,會上通過了關於大氣固態降水簡明分類的提案。這個簡明分類,把大氣固態降水分為十種:雪片、星形雪花、柱狀雪晶、針狀雪晶、多枝狀雪晶、軸狀雪晶、不規則雪晶、霰、冰粒和雹。前面的七種統稱為雪。為什麽後面三種不能叫做雪呢?原來由氣態的水汽變成固態的水有兩個過程,壹個是水汽先變成水,然後水再凝結成冰晶;還有壹種是水汽不經過水,直接變成冰晶,這種過程叫做水的凝華。所以說雪是天空中的水汽經凝華而來的固態降水。(右圖為十種大氣固態降水示意圖,從上向下分別為:雪片、星形雪花、柱狀雪晶、針狀雪晶、多枝狀雪晶、軸狀雪晶、不規則雪晶、霰、冰粒、雹)。
雪的近親家族
霰
夏天,在高山地區,天空裏經常有許多過冷水滴圍繞著結晶核凍結,形成了壹種白色的沒有光澤的圓團形顆粒,氣象學上把這種東西叫做霰,許多地方口語稱它為米雪或雪霰。霰的直徑壹般在0.3到2.5毫米之間,性質松脆,很容易壓碎。霰不屬於雪的範疇,但它也是壹種大氣固態降水。
冰粒和冰雹
夏天,在北方平原地區,常常會遇到另外兩種大氣固態降水,這就是冰粒和雹。冰粒和雹是比較大的能夠流淌的水滴圍繞著凝結核壹層又壹層地凍結而形成的半透明的冰珠。氣象學上把粒徑不超過5毫米的叫做冰粒,把粒徑超過5毫米的叫做冰雹。冰雹給農業生產帶來很大危害。據記載,世界上最大的冰雹,比拳頭還大,直徑超過十厘米,重量超過壹公斤。
霜、雨淞和霧淞
除了大氣固態降水之外,地面上還經常出現另壹種所渭“地表生長型”的固態降水,這就是霜、雨淞和霧淞。
這些固態降水,雖不屬於大氣固態降水,僅僅是水汽在地表凝華結晶和凍結而形成的。但這些固態降水,對人類的生產活動也影響較大。霜凍是大家比較熟悉的,它經常讓農業減產。為了避免霜害,人們付出了艱巨的勞動。雨淞和霧淞對人類也並不是很友好的,它們壹般在高山地帶出現。在過冷天氣裏,微小的雨滴或霧滴碰到劇烈冷卻的物體表面時,便在上面形成雨淞和霧淞。
這類固態降水的強度和規模,有時是非常驚人的,往往在壹二天之內,物體迎風面上能聚結上壹層壹米多厚的冰殼,景色十分神異,好象童話裏的意境。